突破传统：纳米双相钛氧合金的创新设计与高性能应用

为解决传统钛合金强度不足且强化方法成本高、能耗大的问题，研究人员开展了一项关于高性能双相钛氧合金（Ti–O）的研究。他们通过纳米级全同异构相嵌入技术，成功开发出一种兼具高强度（1,119.3?±?29.2?MPa）和高延展性（23.3?±?1.9%）的Ti–O合金。这一成果为高性能、低成本、可持续合金设计提供了新思路，值得相关领域科研人员关注。

　　

摘要

纯钛具有令人印象深刻的延展性、生物相容性和耐腐蚀性组合。然而，其强度特性较为适中，限制了其在要求苛刻的结构应用中的使用。传统的钛合金强化方法往往会牺牲延展性，并且通常成本高昂且能耗较大。在此，我们提出了一种精简的合金设计理念，用于制造一种高强度且延展性良好的双相钛氧合金。通过将一个连贯的纳米级全同异构面心立方钛相嵌入六方密堆积钛基体中，我们显著提高了强度，同时保留了相当的延展性。这种六方密堆积/面心立方双相钛氧合金是通过利用粉末的定制氧化层厚度和激光基粉末床熔融固有的快速冷却来实现的。打印出的Ti–0.67?wt% O合金展现出1,119.3?±?29.2?MPa的抗拉强度和23.3?±?1.9%的延展性。我们的这种嵌入连贯纳米级全同异构相的策略为开发高性能、成本效益高且可持续的精简合金提供了一条有希望的途径。